雙邊帶抑制載波DSB調(diào)幅電路

抑制雙邊帶DSB調(diào)幅電路的設(shè)計摘要抑制雙邊帶調(diào)制方式廣泛應(yīng)用于彩色電視和調(diào)頻-調(diào)幅立體聲廣播系統(tǒng)中。在通信系統(tǒng)中，從消息變換過來的信號所占的有效頻帶往往具有頻率較低的頻譜分量(例如語音信號)，如果將這些信號在信道中直接傳輸，則會嚴(yán)重影響信號傳輸?shù)挠行院涂煽啃?。因此這種信號在許多信道中均是不適宜直接進(jìn)行傳輸?shù)摹Ｔ谕ㄐ畔到y(tǒng)的發(fā)射端通常需要調(diào)制過程，將信號的頻譜搬移到所希望的位置上，使之轉(zhuǎn)化成適合信道傳輸或便于信道多路復(fù)用的以調(diào)信號。而在接收端則需要解調(diào)過程，以恢復(fù)原來有用的信號。調(diào)制解調(diào)過程常常決定了一個通信系統(tǒng)的性能。隨著數(shù)字化波形測量技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，可以使用數(shù)字化方法實(shí)現(xiàn)調(diào)制與解調(diào)的過程。同時調(diào)制還可以提高性能，特別是抗干擾能力，以及更好的利用頻帶。設(shè)計目的設(shè)計目的：本設(shè)計要求采用matlab實(shí)現(xiàn)對信號進(jìn)行抑制載波雙邊帶調(diào)幅(DSB-SC)和解調(diào)，要求如下：1、用simulink對系統(tǒng)建模。2、輸入模擬話音信號觀察其輸出波形。3、對所設(shè)計的系統(tǒng)性能進(jìn)行仿真分析。4、對其應(yīng)用舉例闡述。設(shè)計原理3.1調(diào)制與解調(diào)的MATLAB實(shí)現(xiàn)調(diào)制在通信過程中起著極其重要的作用：無線電通信是通過空間輻射方式傳輸信號的，調(diào)制過程可以將信號的頻譜搬移到容易一電磁波形式輻射的較高頻范圍；此外,調(diào)制過程可以將不同的信號通過頻譜搬移托付至不同頻率的載波上，實(shí)現(xiàn)多路復(fù)用，不至于互相干擾。振幅調(diào)制是一種實(shí)用很廣的連續(xù)波調(diào)制方式。調(diào)幅信號VDSZ主要有調(diào)制信號和載波信號組成。調(diào)幅器原理如圖3-1-1所示：c(0圖3-1-1調(diào)幅器原理框圖其中載波信號c(t)用于搭載有用信號，其頻率較高。幅度調(diào)制信號g(t)含有有用信息，頻率較低。運(yùn)用MATLAB信號g(t)處理工具箱的有關(guān)函數(shù)可以對信號進(jìn)行調(diào)制。對于信號x(t),通信系統(tǒng)就可以有效而可靠的傳輸了。在接收端，分析已調(diào)信號的頻譜，進(jìn)而對它進(jìn)行解調(diào)，以恢復(fù)原調(diào)制信號。解調(diào)器原理如圖3-1-2所小：尸1的)—A恢復(fù)病祛器A丑c(t)圖3-1-2解調(diào)器原理框圖對于調(diào)制解調(diào)的過程以及其中所包含的對于信號的頻譜分析均可以通過MATLAB的相關(guān)函數(shù)實(shí)現(xiàn)。3.2頻譜分析當(dāng)調(diào)制信號f(t)為確定信號時，已調(diào)信號的頻譜為f=1/2F(①+°Q+1/2F(①-°°),雙邊帶調(diào)幅頻譜如圖3-2所示：抑制載波的雙邊帶調(diào)幅雖然節(jié)省了載波功率，但已調(diào)信號的頻帶寬度仍為調(diào)制信號的兩倍,與常規(guī)雙邊帶調(diào)幅時相同。詳細(xì)設(shè)計步驟4.1利用matlab繪制已知信號f(t)根據(jù)f(t)表達(dá)式：f(t)二sint利用時間t與f(t)的關(guān)系，再利用subplot函數(shù)實(shí)現(xiàn)此圖的畫法，并且對所畫的圖做標(biāo)識，如標(biāo)題，幅度。對所畫的圖進(jìn)行編輯網(wǎng)格線(通過輸入語句得到)。具體圖形如下圖4-1所示：圖4-1已知信號的波形M文件：t=[0:pi/100:2*pi];y=sin（t）;plot（t,y）title（'已知信號'）xlabel（'時間'）ylabel（'幅度'）gridon4.2利用matlab繪制載波信號由給定的載波得出正弦信號的畫法，并且知道載波信號函數(shù)為sin(30*t)這樣再利用subplot函數(shù)實(shí)現(xiàn)此圖的畫法，并且對所畫的圖做標(biāo)識，如標(biāo)題，幅度，時間。具體圖如下圖4-2所示:圖4-2載波信號M文件：t=[0:pi/100:2*pi];y=sin（30*t）;plot（t,y）title（'載波信號'）xlabel（'時間'）ylabel（'幅度'）gridon4.3利用matlab繪制已調(diào)信號由調(diào)制信號知：抑制載波雙邊帶調(diào)幅的調(diào)制過程實(shí)際上就是調(diào)制信號與載波的相乘運(yùn)算。故此時將上述兩個信號相乘,就可以得出已調(diào)信號y=sinc(t).*sin(30*t)。這樣再利用subplot函數(shù)實(shí)現(xiàn)子圖的畫法，并且對所畫的圖做標(biāo)識，如標(biāo)題,幅度，時間。具體圖形如圖4-3所示：圖4-3已調(diào)信號波形M文件：t=[0:pi/100:2*pi];y=sin(t).*sin(30*t);plot(y)title('已調(diào)信號')xlabel('時間')ylabel('幅度')gridon4.4利用matlab繪制相干解調(diào)后的波形抑制載波雙邊帶調(diào)幅的解調(diào)過程實(shí)際上實(shí)際是將已調(diào)信號乘上一個同頻同相的載波.即y=sin(t).*sin(30*t)此時解調(diào)圖形如圖4-4所示：圖4-4乘上同頻同相的載波后的信號波形M文件:t=[0:pi/100:2*pi];y=sin(t).*sin(30*t).*sin(30*t);plot(t,y)title('解調(diào)信號')xlabel('時間')ylabel('幅度')gridon再用一個低通濾波器就可以恢復(fù)原始的調(diào)制信號，這種調(diào)制信號，這種調(diào)制方法稱為相干解調(diào)。主要程序語句為[n,Wn]=ellipord(Wp,Ws,Rp,Rs);[b,a]=ellip(n,Rp,Rs,Wn);這樣可以實(shí)現(xiàn)求取階數(shù)n和傳遞函數(shù)的分子分母b,a;Wp=40/100;Ws=45/100;這時的100是最高頻率的一半，而40則是在100/和45之間。X1=5*filter(b,a,y7).通過這樣可以使濾波器后的波形失真更小。對所設(shè)計的系統(tǒng)性能進(jìn)行仿真分析5.1Simulink建模

圖5-1simulink對系統(tǒng)建模5.2觀察仿真波形圖5-2-1原始信號圖5-2-2已調(diào)信號圖5-2-3恢復(fù)出的信號圖5-2-4載波信號5.3結(jié)果分析綜上所述：通過已知信號f(t)的波形以及載波c(t)的波形并且分析兩個波形之間頻率的大小關(guān)系，再實(shí)現(xiàn)兩個函數(shù)的相乘，可以得出已調(diào)信號。最后將已調(diào)信號與載波信號相乘經(jīng)過低通濾波器LPF作相干解調(diào)，就可以恢復(fù)出原始信號。經(jīng)過matlab中subplot函數(shù)繪圖及simulink仿真結(jié)果可驗(yàn)證該抑制載波雙邊帶調(diào)幅電路設(shè)計的準(zhǔn)確無誤。抑制載波雙邊帶調(diào)幅的優(yōu)點(diǎn)在于可以提高效率，減少干擾。總結(jié)：通過利用MATLAB程序?qū)崿F(xiàn)了設(shè)計的要求，完成了對抑制雙邊帶調(diào)幅的設(shè)計。并用simulink建模及仿真。6.心得體會本設(shè)計要求采用matlab實(shí)現(xiàn)對信號進(jìn)行抑制載波雙邊帶調(diào)幅(DSB-SC)和解調(diào)，并且繪制相關(guān)的圖形。通過設(shè)計完成了題目的要求。本次設(shè)計，首先針對題目進(jìn)行分析，將所涉及的波形，頻譜及相關(guān)函數(shù)做了研究，大體上能夠把握了設(shè)計的流程以及思路。再通過網(wǎng)上查閱相關(guān)資料，對資料豐富的網(wǎng)站進(jìn)行收藏，以便隨時查看。在問題的分析階段中，就原始信號的頻率和載波信號的頻率做了比較，確定了具體的方案后，再針對matlab中的有關(guān)畫圖處理函數(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)和分析，請教了同組同學(xué)，著重學(xué)習(xí)了(subplot函數(shù))這樣就提高了學(xué)習(xí)的針對性，同時節(jié)約了設(shè)計的時間。感覺受益匪淺。在設(shè)計過程中，也遇到了許多的困難。如語音輸入信號wavread函數(shù)的調(diào)用，在閱讀了很多次函數(shù)說明后仍然沒能實(shí)現(xiàn)正確調(diào)用，最后在matlab論壇中閱讀了大量的相關(guān)內(nèi)容，找到了解決的辦法，收獲了知識還對matlab軟件有了新的認(rèn)識。在設(shè)計時也要隨時考慮到數(shù)字信號處理中所學(xué)的抽樣頻率必須大于兩倍信號譜的最高頻率(fs>2fh)以及抽樣點(diǎn)數(shù)N大于M點(diǎn)的有限長序列。這樣就成功的將matlab，通信原理和數(shù)字信號處理有機(jī)的結(jié)合在一起。此外在分析所設(shè)計的圖中，根據(jù)相關(guān)的通信原理知識可以對結(jié)果作出判斷，這樣就提高了自己的相關(guān)知識，同時加深了對matlab的運(yùn)用?？傊?，在本設(shè)計中，通過自己的努力，通過設(shè)計前后的分析，大大提高了自己解決問題的能力。而在設(shè)計過程中通過對錯誤的改正，也加強(qiáng)了自己對雙邊帶調(diào)制解調(diào)知識的理解，這將對以后的學(xué)習(xí)工作有著很大的幫助。同時本次設(shè)計也使我對matlab軟件的強(qiáng)大有了更